심장 발작, 당뇨병, 각막 실명, 낭포성 섬유종 등 다양한 질환 부위에 간단히 주사로 세포를 주입해 치료하는 획기적인 방법이 연구되고 있다.
줄기세포 등 세포 기반 치료법은 인류에게 희망을 주고 있지만 실제 임상에선 제한적 성공만 보여줬다. 세포의 생존력이 낮고 원하는 부위에 세포를 머물게 하는 게 힘들기 때문이다.
미국 카네기멜론대와 피츠버그대 연구팀은 내피 세포의 낮은 밀도가 각막 실명의 원인일 때 각막 이식 대신 세포를 압축해 주사하는 치료법을 제안했다.
각막 내피(CE)는 각막 뒷면에 늘어선 단일 층 세포다. 각막의 두께와 투명도를 유지하는 역할을 한다. 각막 이식술의 절반 가량은 CE의 기능 부전 때문에 이뤄지고 있다.
CE 기능 부전 치료법이 있지만 만성적 거부반응이 있고, 각막 기증자 수가 적어 새 치료법이 절실한 실정이다. 지금까지 세포를 활용한 치료법은 세포를 부착할 곳을 마련하기 위해 각막에 상처를 내거나 손상을 입혀 존 CE를 제거해야 했다.
연구 저자 팔체스코는 “세포를 패키지로 만들어 일부러 상처를 내거나 어떤 세포도 제거하지 않고 고밀도 조직에 통합되도록 할 수 있었다”면서 “세포가 원하는 곳에 부착되고 계속 유지되도록 도울 수 있다”고 말했다.
연구팀의 아담 파인버그 교수(생물의학공학)는 “영원히 오지 않을지도 모르는 이식을 기다리는 대신 간단히 주사를 놓는 것으로 장기 부전을 예방할 수 있다고 상상해 보라”고 이 연구의 잠재력을 강조했다
일련의 연구에서 세포들의 작은 패키지는 체외와 체내 모델 시스템 모두에서 고밀도 각막 내피 단층으로 빠르게 삽입되는 능력을 보여주었다.
연구팀은 이 같은 기술을 낭포성 섬유증을 치료하거나 심장 질환을 치료하는 데 활용하는 방법을 연구하고 있다.
연구는 국제학술지 《커뮤니케이션 마테리알》에 발표됐다. 원제는 ‘In vivo engraftment into the cornea endothelium using extracellular matrix shrink-wrapped cells’.
